1995年某鋁廠把“變頻調(diào)速節(jié)電技術(shù)應(yīng)用”列為當(dāng)年企業(yè)重點(diǎn)技術(shù)改造項(xiàng)目。項(xiàng)目組主要成員經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與調(diào)研，提出了項(xiàng)目實(shí)施方案與可行性報(bào)告，在方案中將回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)等設(shè)備作為第一批實(shí)施對(duì)象由于工業(yè)發(fā)達(dá)國家電力電子技術(shù)發(fā)展日新月異，當(dāng)時(shí)國內(nèi)市場(chǎng)上進(jìn)口變頻器質(zhì)量檔次懸殊；
因而在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用中，選用什么檔次的變頻器是項(xiàng)目成功與否的關(guān)鍵；因此，在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用可行性報(bào)告中，提出了（當(dāng)時(shí)）本廠變頻器選用原則，即只選用：以IGBT為功率模塊應(yīng)用32位CPU或DSP進(jìn)行故障診斷和SPWM調(diào)制控制、應(yīng)用了矢量變換控制技術(shù)的變頻器。
在進(jìn)行了科學(xué)周密的項(xiàng)目前期準(zhǔn)備以后，1995年9月我們分別為1回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)安裝了一臺(tái)變頻器，為21回轉(zhuǎn)窯安裝了另一臺(tái)變頻器經(jīng)調(diào)試投入運(yùn)行后，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，諧波污染小，功率因數(shù)高，電動(dòng)機(jī)噪聲明顯減??；在確?；剞D(zhuǎn)窯正常鍛燒工況的情況下，長(zhǎng)達(dá)一月的考核運(yùn)行記錄顯示：電機(jī)轉(zhuǎn)速在400~660r/min保持；考核期內(nèi)變頻器的一次電流才4~ 9A（遠(yuǎn)低于電動(dòng)機(jī)空載電流），節(jié)電效果非常顯著。
在項(xiàng)目考核期內(nèi)，電度表顯示的實(shí)際節(jié)電率達(dá)87.5%，經(jīng)保守計(jì)算，僅直接節(jié)電效益，一年多即可收回項(xiàng)目全部投資在實(shí)施引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的同時(shí)，在每臺(tái)窯余熱鍋爐煙道出口均安裝了一臺(tái)電容式1151差壓變送器，將窯尾負(fù)壓在窯頭操作室顯示，從而回轉(zhuǎn)窯調(diào)溫工再?zèng)]有必要僅憑經(jīng)驗(yàn)由窯頭負(fù)壓推算窯尾負(fù)壓，為炭素生產(chǎn)工藝管理提供了準(zhǔn)確的生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)4mA（槽型電流表量程可見電能浪費(fèi)嚴(yán)iShin電室由低壓電工維護(hù)窯頭操作H了操縱臺(tái)，我們將變頻器安裝于防塵效果極佳的變頻柜內(nèi)，并將變頻柜配電柜安裝在遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場(chǎng)的變頻器配重油。
從操縱臺(tái)的設(shè)計(jì)中考慮了風(fēng)機(jī)運(yùn)行與回轉(zhuǎn)窯煅燒時(shí)的各種情況，其面板上除操作按鈕與轉(zhuǎn)換開關(guān)外，有負(fù)壓顯示儀表、電流表、電壓表及轉(zhuǎn)速表等，還有信號(hào)燈與報(bào)警裝置回轉(zhuǎn)窯調(diào)溫工只在操縱臺(tái)上操作，如此操作安全方便從95年投運(yùn)至今，除給變頻柜更換過一臺(tái)國產(chǎn)軸流風(fēng)扇外，系統(tǒng)還從未發(fā)生過任何故障變頻調(diào)速在回轉(zhuǎn)窯引風(fēng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用，不但獲得了可觀的節(jié)電效益，而且明顯地減小了電機(jī)與煙道風(fēng)門擋板等附屬設(shè)備的維修量與維修費(fèi)用，同時(shí)改善了回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行工況。
這個(gè)工程對(duì)我們的啟示是：對(duì)工業(yè)爐窯實(shí)施變頻調(diào)速技術(shù)改造時(shí)，不能僅僅是進(jìn)臺(tái)變頻器安裝上了事，在項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備中一個(gè)必不可少的程序就是：要認(rèn)真進(jìn)行生產(chǎn)中的必要性、技術(shù)上的可行性與經(jīng)濟(jì)上的合理性諸方面的技術(shù)論證實(shí)施方案與改造結(jié)果還要對(duì)工業(yè)爐窯或?qū)嵤┳冾l調(diào)速技術(shù)的設(shè)備本體運(yùn)行工況有所改善
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)上述實(shí)例中的回轉(zhuǎn)窯是鍛燒設(shè)備，也是鋁冶煉廠的主要設(shè)備回轉(zhuǎn)窯對(duì)固體炭素材料（延遲石油焦與瀝青焦）在中碎配料前進(jìn)行高溫鍛燒的目的是排出其中的揮發(fā)份（主要是氫和甲烷）并使石油焦收縮，如鋁用炭素材料鍛燒后其殘余揮發(fā)份含量不得超過0.15~Q2%（為避免炭陽極在焙燒時(shí)產(chǎn)生裂紋），通過鍛燒還可降低炭素材料在空氣中與氧的反應(yīng)能力，還可提高其導(dǎo)電率與機(jī)械強(qiáng)度其生產(chǎn)工藝要求回轉(zhuǎn)窯鍛燒帶溫度保持在120（±50C，由于揮發(fā)份的熱值較高，在充足供氧的情況下，揮發(fā)份充分燃燒所產(chǎn)生的熱量足以滿足工藝要求的鍛燒帶溫度；但以往我國老式回轉(zhuǎn)窯在生產(chǎn)中為了維持鍛燒溫度與保持窯內(nèi)熱平衡，不得不從窯頭用噴槍向窯內(nèi)鍛燒帶連續(xù)噴入重油，浪費(fèi)很源，污染環(huán)境，而且鍛燒質(zhì)量也差。
八十年代初某企業(yè)應(yīng)用DDF型儀表的“回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)調(diào)溫”項(xiàng)目（以鍛燒帶溫度為反饋信號(hào)，控制噴油量），投運(yùn)后實(shí)際效果不佳雖然后來筆者本人曾對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了許多優(yōu)化工作，曾重新構(gòu)建了“三沖量串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”，并把原來快開特性的調(diào)節(jié)閥改成具有近似等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥，但現(xiàn)場(chǎng)的操作工人與生產(chǎn)管理人員仍不愿意使用直至84與85年筆者兩次參觀了貴州鋁廠從日本引進(jìn)的具有二三次風(fēng)的回轉(zhuǎn)窯，發(fā)現(xiàn)其只在點(diǎn)火階段噴入重油而在鍛燒過程基本不噴重池對(duì)照燃燒理論我才理解了：只要向窯內(nèi)鍛燒帶不斷送入空氣，使鍛燒時(shí)溢出的揮發(fā)份獲得足夠的氧氣，能相對(duì)充分地燃燒，即可節(jié)約風(fēng)嘴澆注料技術(shù)普及后，國內(nèi)老式炭素鍛燒回轉(zhuǎn)窯才相繼應(yīng)用了二次風(fēng)在上述的實(shí)例中若要進(jìn)一步提高鍛燒質(zhì)量與工藝自動(dòng)化水平。
但目前包括八十年代引進(jìn)技術(shù)在內(nèi)的國內(nèi)炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯，都沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)控制這其中的制約因素除現(xiàn)有的許多自動(dòng)檢測(cè)儀表（如成分分析儀表）不能“勝任”外，其附屬設(shè)備的電氣傳動(dòng)方式落后也是主要原因。
因?yàn)?，如果回轉(zhuǎn)窯的驅(qū)動(dòng)裝置、給料系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速時(shí)，全流程的自控系統(tǒng)往往很復(fù)雜，而且這種系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)一般也不夠但將變頻調(diào)速應(yīng)用于這些附屬設(shè)備后，不但便于實(shí)現(xiàn)工序自動(dòng)化，還可改善鍛燒工況如筆者所在企業(yè)的回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)電機(jī)系ZS9-I型整流子電機(jī)，該電機(jī)屬淘汰型設(shè)備，效率低功率因數(shù)低、調(diào)速范圍窄，且電機(jī)為開啟式結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)故障率較高，運(yùn)行中碳刷易磨損，維修量與維修費(fèi)用都較大，體積龐大，不便于檢修；
其中最致命弱點(diǎn)卻是其最低轉(zhuǎn)速350r/min，總減速比291.42，則窯體的最低轉(zhuǎn)速為1. /min，而工藝上為保證鍛燒質(zhì)量要求窯體最低轉(zhuǎn)速<0.8r/min；可見這種整流子電機(jī)過窄的調(diào)速范圍會(huì)影響鍛燒質(zhì)量。
原計(jì)劃在98年使用電機(jī)搭配變頻器對(duì)整流子電機(jī)進(jìn)行改造，后因種種原因沒有實(shí)施以往國內(nèi)許多回轉(zhuǎn)窯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都使用整流子電機(jī)，
直至目前只有部分企業(yè)對(duì)其實(shí)施了變頻調(diào)速技術(shù)改造有專家把工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)分為：企業(yè)管理級(jí)、生產(chǎn)管理級(jí)、過程控制級(jí)、設(shè)備控制級(jí)和檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)這5級(jí)，可見目前以交流電機(jī)變頻調(diào)速為代表的電氣傳動(dòng)屬于最基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化體系。
在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，單一的變頻器推廣對(duì)多數(shù)企業(yè)并沒有太大意義，這一方面應(yīng)將變頻調(diào)速技術(shù)與PLC，自動(dòng)控制理論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，組成能徹底改善工業(yè)爐窯進(jìn)行工況的自動(dòng)控制系統(tǒng)；另一方面在工業(yè)爐窯自動(dòng)控制系統(tǒng)中，在需要調(diào)速或需要調(diào)節(jié)流量時(shí)，盡可能使用變頻調(diào)速技術(shù)，這是因?yàn)槭袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化做出的選擇。
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